Question

13．弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡．根据要求回答问题
（1）生活中明矾常作净水剂，其净水的原理是Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺（用离子方程式表示）．
（2）物质的量浓度相同的CH₃COOH 溶液和NaOH 溶液混合后，溶液中C（CH₃COO?）═C（Na⁺），则CH₃COOH 溶液的体积大于NaOH 溶液的体积．（填“大于”、“小于”或“等于”．）
（3）常温下，取0.2mol•L^-1 HCl溶液与0.2mol•L^-1 MOH溶液等体积混合，测得混合溶液后的pH=5．写出MOH的电离方程式：MOH?M⁺+OH^-．
（4）0.1mol/L的NaHA溶液中，测得溶液中的显碱性．则
①该溶液中c（H₂A）＞c（A^2-）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②作出上述判断的依据是NaHA溶液显碱性，说明其电离程度小于水解程度（用文字解释）．
（5）含Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0×10^-3 mol•L^-1的Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$．为了使废水的排放达标，进行如下处理：

①绿矾为FeSO₄•7H₂O．反应（I）中Cr₂O₇^2-与FeSO₄的物质的量之比为1：6．
②常温下若处理后的废水中c（Cr³⁺）=6.0×10^-7 mol•L^-1，则处理后的废水的pH=6（K_sp[Cr（OH）₃]=6.0×10^-31）

Answer 1

分析 （1）明矾中含有铝离子，易水解生成氢氧化铝胶体，胶体吸附水中的悬浮物而净水；
（2）混合溶液中c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），根据电荷守恒得c（OH^-）=c（H⁺），据此确定溶液酸碱性，醋酸钠溶液呈碱性，要使混合溶液呈中性，醋酸的物质的量应该稍微大于氢氧化钠；
（3）室温下取0.2mol•L^-1HCl溶液与0.2mol•L^-1 MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=5，说明得到的盐是强酸弱碱盐；
（4）NaHA溶液中，HA^-离子既电离也水解，测得溶液显碱性，说明其电离程
度小于水解程度；
（5）①依据氧化还原反应离子方程式：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O可以求得Cr₂O₇^2-与FeSO₄的物质的量之比；
②据K_sp[Cr（OH）₃]=6.0×10^-31和c（Cr³⁺）=6.0×10^-7 mol•L^-1求得c（OH^-）可求得pH．

解答 解：（1）明矾溶于水电离出铝离子，铝离子易水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而净水，所以明矾能净水，离子方程式为Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（2）混合溶液中c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），根据电荷守恒得c（OH^-）=c（H⁺），溶液呈中性，醋酸钠溶液呈碱性，要使混合溶液呈中性，醋酸的物质的量应该稍微大于氢氧化钠，醋酸和氢氧化钠浓度相等，所以醋酸体积大于氢氧化钠，
故答案为：大于；
（3）等体积等浓度的盐酸和MOH恰好反应生成盐，得到的盐溶液呈酸性，说明该盐是强酸弱碱盐，弱碱电离可逆，其电离方程式为：MOH?M⁺+OH^-，
故答案为：MOH?M⁺+OH^-；
（4）①NaHA溶液中，HA^-离子既电离也水解，电离产生A^2-，水解生成H₂A，溶液显碱性，说明其电离程度小于水解程度，所以c（H₂A）＞c（A^2-）故答案为：＞；
②NaHA溶液中，HA^-离子既电离也水解，电离产生A^2-，水解生成H₂A，溶液显碱性，说明其电离程度小于水解程度，
故答案为：NaHA溶液显碱性，说明其电离程度小于水解程度；
（5）①依据氧化还原反应离子方程式：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O可以求得Cr₂O₇^2-与FeSO₄的物质的量之比为1：6，
故答案为：1：6；
②K_sp[Cr（OH）₃]=c（Cr³⁺）c³（OH^-）=c³（OH^-）×6.0×10^-7=6.0×10^-31 ，c（OH^-）=1.0×10^-8 ，其pH=6，
故答案为：6．

点评 本题考查了盐类水解的应用、氧化还原反应计算应用，溶度积的计算应用等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．